Сравнение на колекторни и безчеткови двигатели

Животът ни е немислим без всякакви механизми. Това са детски играчки, домакински уреди, сложна електроника, промишлено оборудване и др. Всички тези инструменти и устройства се използват електрически двигателиработещи от различни източници на енергия. В тази статия решихме да разгледаме разликата между колекторните и безчетковите двигатели, както и кой тип мотор е по-добър и защо.

Колекторни мотори

Електродвигателите, използвани в детските играчки, имат малки размери и ниска мощност. структурно комутатор мотор представлява два постоянни магнита, монтирани на статор, и ротор (котва) с намотки. Обърнете внимание, че върху статора може да има полеви намотки, вместо постоянни магнити.

Комутатор мотор

Постоянно напрежение се прилага към намотките през колекторните ламели. Графитните четки се използват за подаване на напрежение. При двигатели с малка мощност медни плочи се използват като четки.

Колекторните двигатели се захранват както от постоянен, така и от променлив ток. За да свържат захранването, те имат два проводника.

Безчеткови мотори

Името на електродвигателя показва липсата на токов колектор. Каква е основната разлика в дизайна. Това ви позволява да намалите загубите от триене и да увеличите мощността. В този случай постоянните магнити са монтирани върху ротора, а намотките са поставени върху статора.

Безчетков мотор

Издават се безчеткови моторив който магнитите са монтирани върху корпуса. В този случай корпусът действа като ротор.

За стартиране на двигателя е необходимо специално устройство (контролер или превключвател), което увеличава цената на безчетковите двигатели.

Плюсовете и минусите на сравнителните двигатели

Електрическите мотори с колектор се използват в детски играчки, модели автомобили, моделиране на кораби и др. По-мощните устройства с полеви намотки се използват в автомобилната индустрия, домакински уреди, в струг или сондаж и др.

Широка употреба поради:

  • Ниска цена.
  • Простота на управление. За да регулирате скоростта, достатъчно е да имате реостат и да обърнете, да промените полярността в веригата на възбуждане или арматурата.
  • Може да се свърже директно към електрическата мрежа.
  • Скоростите на ротора могат да се променят в широк диапазон.
  • Малки ударни течения.

Но с простотата на устройството, колекторните мотори имат недостатъци:

  • Ниска ефективност.
  • Ограничен експлоатационен живот.
  • Необходимостта от текуща поддръжка.
  • Ниска надеждност на устройството.

Въпреки това, такива двигатели не се използват във всички индустрии. Те не трябва да се използват в опасни зони. При работа с високи скорости колекторът и четките бързо се отказват.

Комутатор на котвата на двигателя

В резултат на това се получава намаляване на мощността и четките, носещи ток, започват да искрят.Такава структурна разлика води до бърз отказ на колекторните ламели; смущения в радиооборудването.

Трябва да смените четките и да смилате колектора, което намалява живота на двигателя. Това е основният недостатък на такива устройства.

В безчетковите мотори няма колектор. Това е разликата между безчетковите двигатели от колекторните двигатели и следователно горните недостатъци липсват.

Предимствата на такива електрически машини са:

  • Липсата на части за триене намалява загубата на мощност от триене. Не е необходимо постоянно да се следи състоянието на четките, тъй като те отсъстват. Тази разлика позволява да се увеличи периодът на основен ремонт.
  • Възможността за използване на корпуса като работен орган. Тази разлика в дизайна позволява използването на механизмите директно като колела.
  • Моторите без четки, за разлика от колекторните мотори, са по-издръжливи. Освен това те са по-малко податливи на прегряване, тъй като няма колектор и четки, които стават много горещи по време на работа.
  • Моментално набира скорост.
  • Те могат да се използват във всички индустрии, в пожарни и експлозивни помещения. Поради липсата на колектор, искри не се появяват, поради което те са по-добри.

Но този тип двигатели имат съществен недостатък: безчетковите модели могат да се използват само с драйвер за превключвател. С помощта на това устройство се задават режимите на работа, скоростта и посоката на въртене. Цената на безчетковите мотори е много по-висока. Разликата в цената може да бъде значителна. По този начин те се различават от колекторните устройства.

Леко тегло и висока мощност - това е, което е по-добре комбинирано в устройства с дистанционно управление, например за квадрокоптер, където обхватът и времето на полет зависят от теглото и ефективността.

заключение

И така, да обобщим и обозначим разликата между колекторните и безчетковите мотори, изброявайки техните характеристики.

Комутатор мотор:

  1. Има четки и колектор, които искрят и се износват.
  2. Необходимо е да се обслужва по-често, съответно, а експлоатационният живот не е твърде дълъг.
  3. Лесно е да регулирате скоростта само чрез промяна на напрежението.
  4. За да обърнете, просто трябва да промените полярността.
  5. Двата предишни факта позволяват използването им в бюджетни устройства без сложни електрически вериги.

Безчетков мотор:

  1. За да започнете, ви е необходим контролер, който, макар и не твърде скъп, но увеличава крайната цена, схемата и теглото на продукта.
  2. Тежат по-малко от колекторните, със същата мощност (но това е частично компенсирано от предишния факт).
  3. Няма четки и колектор, следователно те не изискват поддръжка, не искрят.
  4. По-дълъг експлоатационен живот, той е ограничен само от ресурса на роторните лагери.
  5. Те обикновено струват повече от колекторските.
  6. Често придавайте повече въртящ момент на вала и скоростта.
  7. При наличието на сензори за положение на вала, те осигуряват по-голяма стабилност на оборотите при промяна на натоварването (твърда механична характеристика). Това е особено важно, когато се използва на метални и ръчни инструменти.

От автора:

Ще добавя, че е невъзможно да се каже недвусмислено кой е по-добър или кой е по-мощен, можете да намерите колекторния мотор с размерите на хладилник или можете да намерите безчетков мотор с големина на пирон. В същото време и двамата перфектно ще изпълняват функциите, за които са проектирани и използвани в конкретни устройства, като вземат предвид изискванията за тяхната надеждност и експлоатационни характеристики. Всеки тип електрическо задвижване е добър по свой начин и идеален в дизайна като такъв.

Сега знаете каква е разликата между комутатор и мотор без четка, както и какви са плюсовете и минусите на всяка версия. Надяваме се, че предоставената информация е била полезна и интересна за вас!

Свързани материали:

(1 гласа)
Зареждане...

Добави коментар

Задължителните полета са маркирани *